(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023117343
(43)【公開日】2023-08-23
(54)【発明の名称】両面研磨盤を使用して厚さが1nm(0.001μm)以下の水晶blankを研磨加工する方法。
(51)【国際特許分類】
H03H 3/02 20060101AFI20230816BHJP
【FI】
H03H3/02 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】書面
(21)【出願番号】P 2022057471
(22)【出願日】2022-02-10
(71)【出願人】
【識別番号】590005195
【氏名又は名称】長浦 善昭
(72)【発明者】
【氏名】長浦 善昭
(72)【発明者】
【氏名】清家 一徳
(72)【発明者】
【氏名】清家 有禧
(72)【発明者】
【氏名】長浦 杏采
(72)【発明者】
【氏名】長浦 善三來
【テーマコード(参考)】
5J108
【Fターム(参考)】
5J108BB02
5J108DD02
5J108EE07
5J108KK01
5J108MM11
(57)【要約】 (修正有)
【課題】両面研磨盤を使用して厚さが1nm(0.001μm)以下の水晶blankを研磨加工する方法提供する。
【解決手段】裏面側が平面形状を有し、表面側が凹形状部分を有す、凹-凸形状部分が1nm(0.001μm)の厚さの逆メサ水晶blankを形成する方法であって、表面側の凹形状部分の表面上に、金属のメッキ層を形成した逆メサ水晶blankを、両面研磨盤を使用して上定盤と下定盤とで挟んで、上下から圧力をかけて研磨加工をする。前記水晶基板の、表面側の、凹形状部分の金属のメッキ層の、厚さを50μmの厚さとすることにより、上下から圧力をかけて研磨加工をしても、水晶基板の凹形状部分が、裏面側の平面側の上方向に逃げて撓むのを防止出来、極く薄い平板形状をした振動部分を所持している枠付凹形状平板水晶blankを研磨加工することが出来る。
【選択図】
図32
【特許請求の範囲】
【請求項1】
逆メサ水晶blankの形状は、裏面側の、片面側は平面形状で、表面側は、凹形状部分をしている、この表面側の、凹形状部分の表面上に、金属のメッキ層を形成した、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)(以下、略して、逆メサ水晶blank(6)とする)を、、両面研磨盤を使用して上定盤と下定盤とで挟んで、上下から圧力をかけて研磨加工をする、前記水晶基板の、表面側の、凹形状部分の金属のメッキ層の、厚さを50μmの厚さとすることにより、、上下から圧力をかけて研磨加工をしても、水晶基板の凹形状部分が、裏面側の平面側の上方向に逃げて撓むのを防止することが出来る、前記方法を用いて、凹-凸形状部分を1nm(0.001μm)の厚さの、逆メサ水晶blank(6)を形成することが出来ることを特徴とする逆メサ水晶blankの加工方法。
【請求項2】
逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)(以下、略して、逆メサ水晶blank(6)とする)を、、成型容器(2)と、、成型容器(3)との中間に出来ている、、1個、1個、個別の、空間の内部に入れて、全く束縛をされずに、上下、左右から固定をすることなく、、逆メサ水晶blank(6)は、資料(1)、参照、無電界メッキは化学反応にてメッキが析出をする、このメッキ液の内部にて、逆メサ水晶blank(6)は、一切固定がされていなくて、宇宙遊泳をしているように、上下方向、左右方向に、、自由に動くことが出来る、けれども、逆メサ水晶blank(6)は、無電界メッキ液の内部に於いては、逆メサ水晶blank(6)は、固定がされているような状態にて、無電界メッキ液の内部に浸漬をして、無電界メッキをすることにより、、常に、上方向を向いている、逆メサ水晶blank(6)の表面上だけに、クローム(Cr)金属の蒸着層を形成した表面上に、ニッケル(Ni)メッキ層を、均一の膜厚で、斑が発生をすることなく、多量に、均一の製品を、多量の枚数を、無電界メッキ加工が出来る、逆メサ水晶blan(6)を、多量に形成することが出来ることを特徴とする逆メサ水晶blankの加工方法。
【請求項3】
資料(1)、参照、無電界メッキには、置換メッキと、還元メッキの2種類の析出方法がある、置換メッキは、1μm以下の、極く薄いメッキ層を形成するのに適している、一方、還元メッキは、メッキ層の厚さが、500μmまでの厚さの、極く厚いメッキ層を形成することが出来ることを特徴とする逆メサ水晶blankの加工方法。
【請求項4】
従来から、、水晶業界に於いて使用をしている、成型容器(1)に、穴径の直径が、4mmの貫通穴(3)を、50個を形成している、成型容器(2)を形成することを特徴とするメッキ層を形成する方法。
成型容器(1)の内部に、、直径が5mmで、厚さが80μmの逆メサ水晶blank(4)の、表面上にニッケル(Ni)金属の蒸着層を、逆メサ水晶blank(4)の、表面上の全部の面積に形成をした、逆メサ水晶blank(6)を、4隅に、4mmのネジ山付き貫通穴(4)を形成している、成型容器(1)の内部に、逆
を、逆メサ水晶blank(6)を入れた、成型容器(1)の上方向から重ねて積層をしたあと、、成型容器(2)の4隅に形成をしている、ネジ山付き貫通穴(4)を使用して、成型容器(1)と成型容器(2)とを一体に結合をしてプラスチック製の、直径が4mmで、長さが4mmのボルトを使用して、成型容器(1)と、成型容器(2)とを、一体構造に固定をして、逆メサ水晶blank(6)を、成型容器(1)と、成型容器(2)との中間に出来ている空間の内部に入れて、全く束縛をされずに、固定をすることなく、、逆メサ水晶blank(6)は、資料(1)参照、無電解メッキは化学反応にてメッキが析出をする、このメッキ液の内部にて、逆メサ水晶blank(6)は、一切固定がされていなくて、宇宙遊泳をしているように、上下方向、左右方向に、、自由に動くことが出来る、けれども、無電界メッキ液の内部に於いては、逆メサ水晶blankは、固定がされているような状態にて、無電界メッキ液の内部に浸漬をして、無電解メッキをすることにより、逆メサ水晶blank(6)の表面上だけに、、ニッケル(Ni)金属の蒸着層を形成した表面上に、ニッケル(Ni)メッキ層を、均一の膜厚で、多量の枚数を、無電解メッキ加工が出来ることになったことを特徴とするメッキ層を形成する方法。
【請求項5】
従来から、水晶業界に於いて使用をしている、、成型容器(1)に、直径が4mmの貫通穴(3)を、、横方向に10個、縦方向に5個を形成して、10個×5個→合計50個の、貫通穴(3)を形成した成型容器(2)の内部に、直径が、、4mmの貫通穴(3)を、50個を形成した成型容器(2)の内部に、
図3にて説明をした、直径が5mmで、厚さが80μmの、逆メサ水晶blank(4)の、表面上にニッケル(Ni)金属の蒸着層を、逆メサ水晶blank(4)の、表面上の全部の面積に形成をした、逆メサ水晶blank(6)を、4隅に、4mmのネジ山付き貫通穴(4)を形成している、成型容器(2)の内部に、直径が4mmの貫通穴(3)を、50個を形成した貫通穴(3)の内部に、逆
を、逆メサ水晶blank(6)を入れた、成型容器(2)の上方向から重ねて積層をしたあと、、成型容器(3)の4隅に形成をしている、ネジ山付き貫通穴(4)を使用して、成型容器(2)と成型容器(3)とを一体に結合をしてプラスチック製の、直径が4mmで、長さが4mmのボルトを使用して、成型容器(2)と、成型容器(3)とを、一体構造に固定をして、逆メサ水晶blank(6)を、成型容器(2)と、成型容器(3)との中間に出来ている内部に入れて、全く束縛をされずに、固定をすることなく、、逆メサ水晶blank(6)は、資料(1)参照、無電解メッキは化学反応にてメッキが析出をする、このメッキ液の内部にて、逆メサ水晶blank(6)は、一切固定がされていなくて、宇宙遊泳をしているように、上下方向、左右方向に、、自由に動くことが出来る、けれども、無電界メッキ液の内部に於いては、逆メサ水晶blankは、固定がされているような状態にて、無電界メッキ液の内部に浸漬をして、無電解メッキをすることにより、逆メサ水晶blank(6)の表面上だけに、、ニッケル(Ni)金属の蒸着層を形成した表面上に、ニッケル(Ni)メッキ層を、均一の膜厚で、多量の枚数を、無電解メッキ加工が出来ることになったことを特徴とするメッキ層を形成する方法。
【請求項6】
従来から水晶業界に於いて使用をしている、、プラスチック製の成型容器(1)と、非導電性の材料で出来ている金網、又は網目とを使用して、逆メサ水晶blank(6)の表面上だけに、ニッケル(Ni)金属の蒸着層、又は逆メサ水晶blank(7)の、表面上に凹形状を形成した、凹形状をした窪みの内部だけの、面積の表面上に、ニッケル(Ni)金属の蒸着層を形成した、逆メサ水晶blank(7)を、成型容器(1)と、非導電性の材料で出来ている金網、又は網目とを使用して、上と下から積合をして出来ている、空間の内部に、ニッケル(Ni)金属の蒸着層を形成をした、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)を入れて、一切固定がされていなくて、宇宙遊泳をしているように、上下左右に、自由に動くことが出来る状態にて、無電界メッキ液の内部にて、ニッケル(Ni)金層の蒸着層を形成した表面上
来ることになったことを特徴とするメッキ層を形成する方法。
【請求項7】
逆メサ水晶blank(6)、、又は逆メサ水晶blank(7)の、裏面上である平面形上の裏面上に、砂鉄(Fe)、ケイ素鋼、ネオジム(以下、略して、砂鉄(Fe)とする)を、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の、裏面上である平面形上の裏面上に、砂鉄(Fe)を真空中に於いて蒸発をさせて、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の裏面上である平面形状の裏面上に、砂鉄(Fe)の蒸着層を形成する、この砂鉄(Fe)を使用して形成をした、磁性体の特性を所持させた蒸着層を形成した、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)を形成したことを特徴とするメッキ層を形成する方法。
【請求項8】
電磁鋼板、、ゴム磁石板、ネオジム磁石板(以下、略して、、磁石とする)の表面上に、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の、裏面上である平面形上の裏面上に、砂鉄(Fe)、ケイ素鋼、ネオジム(以下、略して、砂鉄(Fe)とする)を、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の、裏面上である平面形上の裏面上に、砂鉄(Fe)を真空中に於いて蒸発をさせて、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の裏面上である平面形状の裏面上に、砂鉄(Fe)の蒸着層を形成する、この砂鉄(Fe)を使用して形成をした、磁性体の特性を所持させた蒸着層に、磁石としての特性を持たせるために、この砂鉄(Fe)を使用して形成をした蒸着層を磁化させて磁石とする、この磁石の特性を所持させた逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)を、超強力磁石の、直径が12mmの磁石の表面上に、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の裏面上に磁石の特性を所持させた裏面上を、超強力磁石の、直径が12mmの表面上に、逆メサ水晶blank(6)、又は(7)に形成をした磁力と、超強力磁石との両方の磁力を使用して、逆メサ水晶blank(6)、又は(7)と、超強力磁石とを吸着させて一体に合体をさせた状態にて、無電界メッキ槽の内部にて、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の表面上を、ニッケル(Ni)メッキ加工を行なうこを特徴とするメッキ層を形成する方法。
【請求項9】
ゴム磁石板の上に、、強力磁石のネオジム磁石を吸着させて、ネオジム磁石の表面上に、化成品で出来ているラップフイルム(以下、略して、化成品とする)を、ネオジム磁石と、逆メサ水晶blank(6)の裏面上に、磁性体の特性を所持させた、逆メサ水晶blank(6)と、ネオジム磁石との中間に非導電性の化成品を介在させて、逆メサ水晶blank(6)と、ネオジム磁石とを、無電界メッキ槽の内部にて、磁性体の特性を所持している、逆メサ水晶blank(6)と、ネオジム磁石とが一体に強固に接着して、接合をする、けれども、離脱をする、着脱が容易となることを特徴とするメッキ層を形成する方法。
【請求項10】
水晶基板の表面上に金属のメッキ層を形成して、水晶基板の厚さを厚くすることにより、水晶基板を、両面研磨盤を使用して上下から同時に研磨加工をすることが出来ることを特徴とする水晶基板を両面研磨加工方法。
【請求項11】
本発明は、撓みの現象と動圧の現象とを同時に使用して、極く薄い凹-凸レンズ形状物体の表裏の2面が、凹-凸レンズ形状をした水晶blankを形成することが出来ることを発明・発見した。この撓みの現象と動圧の現象とを同時に使用して、凹-凸レンズ形状物体の表裏の2面を同時に形成することが出来る現象を『長浦の現象』、又は『長浦現象』と命名をする。この『長浦現象』を使用して、厚さが1nm(0.001μm)以下の水晶blankを、研磨加工をすることが出来ることを特徴とする水晶blankを両面研磨加工方法。
【請求項12】
水晶基板の表面上に金属のメッキ層を形成した、枠付凹-凸レンズ形状水晶blankを、両面研磨盤を使用して上定盤と下定盤とで挟んで、上下から圧力をかけて研磨加工しても、この水晶基板に形成をしている凹形状部分が、上定盤の上方向に逃げて撓むのを、金属のメッキを厚くして、厚さを500μmの厚さとすれば、上下からの圧力をかけても、水晶基板が上方向に逃げて撓むのを防止することが出来ることにより、この枠付凹-凸レンズ形状水晶blankに形成をしている、凹-凸レンズ形状部分の厚さを、厚さが1nm(0.001μm)の、極限の厚さまで薄く研磨加工をすることが出来ることを特徴とする水晶blankを両面研磨加工方法。
【請求項13】
本発明は、水晶の素材の厚さが、1μm(1,000nm)までは、現実に実物の水晶振動子が商品化をされている。けれども、水晶の厚さが1μm(1,000nm)よりも薄い水晶振動子は未だ出来ていないので未知の世界である。この水晶の厚さが1μm(1,000nm)よりも薄い水晶振動子を形成して、例えば、水晶の厚さが、従来の水晶振動子よりも、1桁薄い0.1μm(100nm)、又は2桁薄い0.01μm(10nm)、又は3桁薄い0.001μm(1nm)の厚さの水晶振動子を形成することが出来れば、水晶は厚さに逆比例をして周波数が高くなることが予想をされている、この予想をされていることが事実かどうかの証明をすることが出来ることを特徴とする水晶振動子を形成する方法。
【請求項14】
水晶振動子は薄ければ薄いほど高い周波数の電磁波を発振することが出来る。例えば、水晶の原石の素材のcut方向が、AT-cutの場合には、水晶の厚さに逆比例をして、例えば、水晶の厚さが1μm(1,000nm)の場合には、1秒間に固有周波数が1.66GHz(16億6666万6666回)の周波数の電磁波を発振することが出来ることまでは判明をしている、けれども、この従来の水晶振動子よりも、1桁薄い0.1μm(100nm)の厚さの、AT-cutの場合の水晶振動子は、1秒間に固有周波数が16.66GHz(166億6666万6666回)の周波数の電磁波を発振することが予想をされている、この予想をされていることが事実かどうかの証明をすることが出来ることを特徴とする水晶振動子を形成する方法。
【請求項15】
従来の水晶振動子よりも、2桁薄い0.01μm(10nm)の厚さの、AT-cutの場合の水晶振動子は、1秒間に固有周波数が166.66GHz(1666億6666万6666回)の周波数の電磁波を発振することが予想をされている、この予想をされていることが事実かどうかの証明をすることが出来ることを特徴とする水晶振動子を形成する方法。
【請求項16】
従来の水晶振動子よりも、3桁薄い0.001μm(1.0nm)の厚さの、AT-cutの場合の水晶振動子は、1秒間に固有周波数が1666.66GHz(1兆6666億6666万6666回)の周波数の電磁波を発振することが予想をされている、この予想をされていることが事実かどうかの証明をすることが出来ることを特徴とする水晶振動子を形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
水晶基板の表面上に金属のメッキ層を形成して、水晶基板の厚さを厚くすることにより、水晶基板を、両面研磨盤を使用して上下から同時に研磨加工をすることが出来ることを目的とする。
【0002】
また、本発明は、撓みの現象と動圧の現象とを同時に使用して、極く薄い凹-凸レンズ形状物体の表裏の2面が、凹-凸レンズ形状をした水晶blankを形成することが出来ることを発明・発見した。この撓みの現象と動圧の現象とを同時に使用して、凹-凸レンズ形状物体の表裏の2面を同時に形成することが出来る現象を『長浦の現象』、又は『長浦現象』と命名をする。この『長浦現象』を使用して、厚さが1nm(0.001μm)以下の水晶blankを研磨加工して提供することが出来ることを目的とする。
【0003】
さらに本発明は、両面研磨盤を使用して厚さが1nm(0.001μm)以下の水晶blankを研磨加工して提供することが出来ることを目的とする。
【0004】
また、本発明は、水晶の素材の厚さが、1μm(1,000nm)までは、現実に実物の水晶振動子が商品化をされている。けれども、水晶の厚さが1μm(1,000nm)よりも薄い水晶振動子は未だ出来ていないので未知の世界である。この水晶の厚さが1μm(1,000nm)よりも薄い水晶振動子を形成して、例えば、水晶の厚さが、従来の水晶振動子よりも、1桁薄い0.1μm(100nm)、又は2桁薄い0.01μm(10nm)、又は3桁薄い0.001μm(1nm)の厚さの水晶振動子を形成することが出来れば、水晶は厚さに逆比例をして周波数が高くなることが予想をされている、この予想をされていることが事実かどうかの証明をすることが出来ることを目的とする。
【0005】
水晶振動子は薄ければ薄いほど高い周波数の電磁波を発振することが出来る。例えば、水晶の原石の素材のcut方向が、AT-cutの場合には、水晶の厚さに逆比例をして、例えば、水晶の厚さが1μm(1,000nm)の場合には、1秒間に固有周波数が1.66GHz(16億6666万6666回)の周波数の電磁波を発振することが出来ることまでは判明をしている。
【0006】
この従来の水晶振動子よりも、1桁薄い0.1μm(100nm)の厚さの、AT-cutの場合の水晶振動子は、1秒間に固有周波数が16.66GHz(166億6666万6666回)の周波数の電磁波を発振することが予想をされている、この予想をされていることが事実かどうかの証明をすることが出来ることを目的とする。
【0007】
また、従来の水晶振動子よりも、2桁薄い0.01μm(10nm)の厚さの、AT-cutの場合の水晶振動子は、1秒間に固有周波数が166.66GHz(1666億6666万6666回)の周波数の電磁波を発振することが予想をされている、この予想をされていることが事実かどうかの証明をすることが出来ることを目的とする。
【0008】
さらに、従来の水晶振動子よりも、3桁薄い0.001μm(1.0nm)の厚さの、AT-cutの場合の水晶振動子は、1秒間に固有周波数が1666.66GHz(1兆6666億6666万6666回)の周波数の電磁波を発振することが予想をされている、この予想をされていることが事実かどうかの証明をすることが出来ることを目的とする。
【0009】
また、本発明は、太陽光線を人間の肉眼が感じることが出来る、光としての可視光線は、人間が光として肉眼が感じることが出来る輻射線の波長は、波長が3800オングストローム(以下、略して、Åとする)から7500Åの波長が可視光線である。この波長が3800Åとはミクロンの単位にすると、0.38μmとなる。7500Åとはミクロンの単位にすると、0.75μmとなる。ということは、人間が感じることが出来る、光としての可視光線の波長は0.38μm(380nm)から0.75μm(750nm)となる。
【0010】
さらに、本発明は、人間が光として感じることが出来る可視光線と同等の波長の電磁波の発振をさせることが出来ることを目的とする。
【0011】
また、本発明は、人間が光として感じることが出来る可視光線よりも、より一段と波長が小さい波長の電磁波の発振をさせることが出来ることを目的とする。
【0012】
さらに、本発明は、可視光線の波長よりも波長が小さくて、可視光線よりも周波数が高い電磁波を発振させる目的は、下記の(1)から(7)のような利用目的とすることが出来ることを目的とする。
【0013】
(1)盲目の人間が、夜間でも昼間と同じように、自由に歩くことが出来るレーダーが出現をすることになる。
【0014】
(2)人間の目と同等の目を持っている、夜間でも昼間でも、自由に歩くことが出来る、人間と同等、又は人間と同等以上の仕事が出来る、言語を書いたり、言語を音声、又は文字で表現して伝達が出来る、ロボットが出現をすることになる。
【0015】
(3)自動車・船舶・飛行機を、人間の変わりに運転をするロボットが出現をすることになる。
【0016】
(4)人間と同等の働き、又は人間と同等以上の働きが出来るロボットが出現をする。ロボット革命が起こることになる。
【0017】
(5)例えば、コンビニエンスストア(以下、略して、コンビニとする)で働いている従業員の90%以上は、人間と同等のロボットとなる。従来の工場で働いている人間も、90%以上はロボットと代ることになる。
【0018】
(6)漫画の世界の、電子銃であるガンダムの銃が出現をする。このガンダムの銃はレーザー光線銃である。このレーザー光線銃のガンダムの銃よりも、より一段と強力な、高密度電磁波銃(以下、略して、電子銃とする)が出現をする。この電子銃が出現をすると、世界中の国々が、自国を防衛するために、1箇年間に100兆円以上の防衛費を支出しているのが、極く安価な費用にて、自国の防衛が出来ることになる。この電子銃が出現をすることにより、従来の兵器体系は古代の遺物となり、従来の兵器体系は一変をすることになる。
【0019】
(7)この電子銃1丁の威力である戦力は、数万発以上の核爆弾に匹敵をする戦力の武器となる、核爆弾は、点の面積であるのに、対して、電子銃は、面の面積である、360度、水平線上の、かなたまで、人間を、死滅させることが出来る兵器である、電子機器は、全て誘導電流にて破壊が出来る兵器である。
また、この電子銃は、1人の人間が容易に携帯をすることが出来る兵器である。
さらに、この電子銃は、弾薬の補給をする必要性はいらない。
また、この電子銃は、小さい乾電池、又はバッテリーにて長時間駆動をさせることが出来る兵器である
さらに、この電子銃は、稲妻と同様の、数億ボルトの超高圧・超電流の誘導電流のパルス電流を発生させることが出来る。この超高圧電流のパルス電流を照射されると、全ての電子機器は瞬時に破壊をされる。このことから、従来のミサイル、戦闘機、戦艦、航空母艦などの従来兵器は鉄の塊となり、紙屑同然となる。
また、人間の体温は65℃以上に加熱をすれば蛋白質が変性をして、人間は死亡をする。このことから、超高圧電流のパルス電流を照射されると瞬時に、人間は死亡をする。
さらに、この電子銃が実用化をされると、国と国とが戦争を行なうことは出来なくなる。国と国とが戦争を行なうことは両方の国が自滅をすることになる。それほど、この電子銃の破壊力は巨大である。結果として、この電子銃が実用化をされると、戦争を起こすことが出来なくなる。
【0020】
この電子銃の心臓部分のキーパーツとなる、振動部分の厚さが1nm(0.001μm)以下の厚さの水晶振動子を提供することが出来ることを目的とする。
【0021】
また、本発明は、水晶の素材がAT-cutで、逆Mesa形状で、振動部分の厚さが1nm(0.001μm)以下の厚さの水晶振動子を提供することが出来ることを目的とする。
【0022】
さらに、本発明は、極く薄い逆Mesa型平板形状、又は逆Mesa型convex形状をした水晶振動子を提供することが出来ることを目的とする。
【0023】
また、本発明は、本考案者の長浦善昭が、U.S.Patent No.3,694,677号 Patented Sept.26(1972)の、発明者の米国陸軍電子技術総合開発研究所の、Dr.Arther D.Ballatoさんから、1981年に耐衝撃性構造でありながら、副振動を伴わない主振動だけの弾性波の発振が可能な水晶振動子(発振子)の研究開発の命題を与えられました。
【0024】
この、Dr.Ballatoさんから、1981年に耐衝撃性構造でありながら、副振動を伴わない主振動だけの弾性波の発振が可能な水晶振動子の研究開発の命題を与えられました。24年間が経過をしました、2005年に、耐衝撃性構造でありながら、副振動を伴わない主振動だけの弾性波の発振が出来た研究開発に成功をしました。
【0025】
また、Dr.Ballatoさんから与えられました、副振動を伴わない主振動だけの弾性波の発振が出来た水晶振動子の内容は、本考案者の長浦善昭が特許権を所有している。U.S.Patent No.6,952,074号を参照して下さい。
【0026】
この、Dr.Ballatoさんは、1972年に、Inverted Mesa Blank(以下、略して、逆Mesa型、又は凹形状型とする)を考案しました。現在、高周波水晶振動子の形状に関しましては、地球上の99%以上の水晶振動子の形状を支配している、逆Mesa型の発明者です。Dr.Ballatoさんは、地球上の水晶業界にとっては、最大の功労者です。
【背景技術】
【0027】
現在、地球上の99%以上の水晶振動子の形状を支配している、逆Mesa型(凹形状)の水晶振動子を形成するのには、人工水晶から厚さが50μmの水晶基板をカットする。この水晶基板の片面側(上面)の中心部分の一部分を、フッ化水素酸を使用したエッチング加工にて溶かして逆Mesa型(凹形状)の窪みを形成して、断面から見て凹形状にする。この溝の底面から水晶基板の下面までの薄い部分が高周波を生み出す振動部分であることが背景技術としてある。
【0028】
この水晶基板の母材は六方晶体で、六方晶体の中心に光軸がある六方晶体である。この六方晶体の水晶基板を、フッ化水素酸を使用してエッチング加工を行なうと、この六方晶体の水晶基板は、硬い部分と軟らかい部分が交互にあるがために、フッ化水素酸のエッチング加工の速さが、水晶基板が硬い部分はエッチング加工の速さが遅くて、水晶基板が軟らかい部分はエッチング加工の速さが早くなる現象が起こることになる。この水晶基板上に硬い部分と軟らかい部分が交互にあるがために、水晶基板の厚さを、1μm以下の厚さにエッチング加工を行なうことが出来ない欠点がある。このために、フッ化水素酸を使用して水晶基板を、エッチング加工を行なう限界が存在する。このフッ化水素酸を使用しての水晶基板を、エッチング加工を行なう最大の欠点があることが背景技術としてある。
【0029】
PIerr&JacguesCurIe兄弟が1880年に水晶の圧電気効果を発見して、固体弾性波振動の超音波ならびに電磁波の発振への端緒を切り開いて以来の人々の夢であり悲願であった、単一波長で指向性のある弾性波を水晶振動子で発振させることである。この単一波長で指向性のある高周波弾性波を最初に発振させることに成功したキーポイントは、溝型凹-凸(concavo-convex)レンズ形状水晶物体を形成するのに、撓みの現象と動圧の現象を同時に使用して、表面の凸レンズ形状を裏面に凹レンズ形状を同時に加工する設計法を発明・発見したことによる。すなわち、凸レンズ形状の加工軸である中心軸線と凹レンズ形状の加工軸である中心軸線が、同時に形成可能な設計法を提案する。その結果、2つの中心軸線は、極く自然に完全に一致することになる。さらに、水晶のブランク主面に垂直な軸と、2つの加工中心軸線が完全に一致する設計法も提案する。これにより、多段階形状をした片面溝型(sIngle sIded grooved type)の振動部分として、極く小さい凹-凸レンズ形状でありながら、2つの加工中心軸線と水晶のブランクである。AT-cutの主面に垂直な軸の3つの軸線が完全に一致した水晶振動子が完成させたことが背景技術としてある。
このようにして完成させた、水晶振動子を使用して、単一波長で指向性のある高周波弾性波を、
図11に示しているように、世界で最初に発振させることに成功したことが背景技術としてある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0030】
水晶振動子は薄ければ薄いほど高い周波数の電磁波を発振することが出来る。例えば、水晶の原石の、素材のcut方向が、AT-cutの場合には、水晶の厚さに逆比例をして、例えば、水晶の厚さが1μm(1,000nm)の場合には、固有周波数が1.66GHzの周波数の電磁波を発振することが出来ることまでは判明をしている。
【0031】
また、この水晶の厚さが1μm(1,000nm)までは、現実に実物の水晶振動子が商品化をされている。けれども、水晶の厚さが1μm(1,000nm)よりも薄い水晶振動子は未だ出来ていないので未知の世界である。この水晶の厚さが1μm(1,000nm)よりも薄い水晶振動子を形成して、例えば、水晶の厚さが、従来の水晶振動子よりも、1桁薄い0.1μm(100nm)、又は2桁薄い0.01μm(10nm)、又は3桁薄い0.001μm(1nm)の厚さの水晶振動子を形成することが出来れば、水晶は厚さに逆比例をして周波数が高くなることが予想されていることが事実かどうかの証明をすることを、発明が解決しようとする課題とする。
【0032】
この従来の水晶振動子よりも、1桁薄い0.1μm(100nm)の厚さの、AT-cutの場合の水晶振動子は、1秒間に16.66GHzの周波数の電磁波を発振することが予想されていることが事実かどうかの証明することを、発明が解決しようとする課題とする。
【0033】
また、従来の水晶振動子よりも、2桁薄い0.01μm(10nm)の厚さの、AT-cutの場合の水晶振動子は、1秒間に166.66GHzの周波数の電磁波を発振することが予想されていることが事実かどうかの証明することを、発明が解決しようとする課題とする。
【0034】
さらに、従来の水晶振動子よりも、3桁薄い0.001μm(1.0nm)の厚さの、AT-cutの場合の水晶振動子は、1秒間に1666.66GHzの周波数の電磁波を発振することが予想されていることが事実かどうかの証明することを、発明が解決しようとする課題とする。
【0035】
また、水晶基板の素材がAT-cutの場合、水晶基板にエッチング加工にて凹形状をした窪みを形成した、凹形状をした中心部分の底辺に形成をしている振動部分の厚さが、1μm(1,000nm)の場合には、1秒間に1.66GHz(16億6666万6666回)の高周波弾性波を発振する。このことから、水晶基板の素材がAT-cutの場合の厚さが、0.1μm(100nm)と、0.01μm(10nm)と、0.001μm(1nm)の場合の高周波弾性波の周波数を計算すると、下記の(1)、(2)、及び(3)となる。
【0036】
(1)水晶基板の素材がAT-cutの場合の厚さが、0.1μm(100nm)の場合には、1秒間に16.66GHz(166億6666万6666回)の高周波弾性波の周波数を発振することになる。
【0037】
(2)水晶基板の素材がAT-cutの場合の厚さが、0.01μm(10nm)の場合には、1秒間に166.66GHz(1666億6666万6666回)の高周波弾性波の周波数を発振することになる。
【0038】
(3)水晶基板の素材がAT-cutの場合の厚さが、0.001μm(1nm)の場合には、1秒間に1666.66GHz(1兆6666億6666万6666回)の高周波弾性波の周波数を発振することになる。
【0039】
また、実は上記の(1)、(2)、及び(3)にて説明をした、水晶基板の素材がAT-cutの場合の振動部分の厚さが、0.1μm(100nm)の場合の、1秒間に16.66GHz(166億6666万6666回)も、水晶基板の素材がAT-cutの場合の振動部分の厚さが、0.01μm(10nm)の場合の、1秒間に166.66GHz(1666億6666万6666回)も、水晶基板の素材がAT-cutの場合の振動部分の厚さが、0.001μm(1nm)の場合の、1秒間に1666.66GHz(1兆6666億6666万6666回)も、このように高い、高周波弾性波の周波数を、PIerr&JacguesCurIe兄弟が1880年に水晶の圧電気効果を発見して、固体弾性波振動の超音波ならびに電磁波の発振への端緒を切り開いて以来から、今日まで、地球上に於いて、人類はこの(1)、(2)、及び(3)にて説明をした、高周波弾性波の周波数の発振に成功をすることは、PIerr&JacguesCurIe兄弟が1880年に水晶の圧電気効果を発見してから、人類の夢であり、悲願であった。本考案の目的は、この人類の夢であり、悲願であった、高周波弾性波の周波数の高い周波数を発振させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0040】
題目(1)
『持ち換えの発見』、及び『撓みの現象と動圧の現象』を同時に使用して凹-凸レンズ形状物体を形成する発見』に関する原理の解説書を、課題を解決するための手段とする。
【0041】
題目(2)
『従来の兵器体系、及び核兵器の運搬手段であるSLBM、ICBM、及び核兵器を、古代の遺物とする軍事技術革命、及び核融合反応によるエネルギー革命を引き起こす発明・発見』を、課題を解決するための手段とする。
【0042】
課題
先端科学技術の研究開発は、今、先進工業諸国家にとっては、明日の産業への主導権確保のための死活の課題である。
また、日本が、戦略上の優位を確立するためにも、これは最大のテーマである。
特に、北朝鮮、中国の陣営による『量』の攻勢に打ち勝つためには、日本国は、先端科学技術による『質』の面での優位を常に考えていなくてはならない。
内容(1)
私はたまたま、碁石の両凸面対称形状の開発を研究中、その開発に必要な『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体を形成する発見をした。そして、これらの原理の発見を使用して、超高精度水晶振動子の製作に成功をした。
内容(2)
『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体(以下、略して、凹-凸レンズ形状物体とする)を形成する発見に関しての説明を、下記の(1)、及び(2)にて説明をする。
(1)『持ち換えの発見』
まず、持ち換えるとは、どの様なことか考えてみて下さい。右手から左手に持ち換えるとか、表から裏に返すとか、この世の中の基本的原理は、ひっくり返すことである。
このひっくり返すことが何故大事かと考えてみたい。
ひっくり返すという動作は、きわめて身近な重要な意味を持っている、現在の地球上を支配している原理である。
さて、机の上に画用紙を1枚置いて下さい。「画用紙の表と裏の中心点を求めて下さい。」と言えば、多分、画用紙に対角線を引き、その対角線の交差する点を、表の面の中心点として求めてから、裏の面の中心点を求めるために、同じように画用紙に対角線を引き中心点を求めて、表の面の中心点と裏の面の中心点は同じであると結論付けると考える。
このような中心点を求める方法が、現在の学校教育で学習している、初等幾何学の解答である。しかし、この解答は基本的に間違いをしている。何故かというと、中心点という点は、平面上には存在しないのに、あたかも存在しているのではないかという間違いである。
図1に示しているように、中心点が存在するのは、球の中心に一点だけ存在するのであって、その他の場所には存在しない。
上記の解答を求めるときに対角線を引いて交点を求めるとあるが、対角線の線、そのものも存在しない。
では、線とはどこに存在するのかといえば、
図1に示しているように、2つの球の中心点を結んだ時にだけ存在するのであって、それ以外の場所には存在しない。
このことが、どのような意味を持っているのかといえば、今まで正しいと考えていた解答は、おおよその答えであって、絶対に正しい答えではなかったということになる。
このおおよその解答から絶対に正しい解答までを、道のりに例えると、無限の距離となる。
今まで0だ0だと考えていたのが0ではなく、別のところに0があったのだから、今までのみかけ上の0から、真の0までの距離は長々距離となる。
では、表の中心点と裏の中心点とを、同じにするには、どの様にすれば求めることが出来るのかといえば、一つだけ0でひっくり返す方法がある。
それは、
図2に示しているように、円筒形のコップを想像して下さい。そのコップの上にボールを載せると、そのボールの中心点である重心は、コップの中心軸に重なる。コップのような円筒形の上にボールを載せると、表の面がコップの中に入り、裏の面が表になるので、ひっくり返っている訳である。理解がしやすいように、再度、
図3にて説明をすることにする。円筒形のコップの上に球形状をしたボールを載せた時には、ボールの中心点である重心は、如何なる角度からボールをコップの上に載せても、ボールの中心点である重心は、コップの中心軸と重なることを、
図3に示している。
図1、
図2、及び
図3にて説明したことを、整理すると、コップのような円筒形状物体で球面を受けた時だけ中心軸を0で、ひっくり返すことが出来る。このことが『持ち換えの発見』である。
(2)『撓みの現象と動圧の現象』
次に、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体を形成する発見に関しての説明を、下記の
図4から
図9にて説明をする。
図4に示しているのは『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、外周にフレーム部である。外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体を形成する発見に関しての流れ図を、
図4に示している。
図4の流れ図を説明する。まず、人工水晶から厚さが50μmの水晶基板をカットする。同水晶基板の片面側(上面)の中心部分の一部分を、フッ化水素酸を使用したエッチング加工にて溶かして凹形状の窪みを形成して、断面から見て凹形状にする。この溝の底面から水晶基板の下面までの薄い部分が高周波を生み出す振動部分である。残りの部分が、
図10に示している、電極を取り付けるフレーム部となる。ここまでは、従来の製法と同じである。
次に、イオンエッチングを行なう場合もある。けれども、必要がない場合もあるので、イオンエッチングに関しての説明は省略をする。
次に、水晶基板にフッ化水素酸を使用したエッチング加工にて溶かして、凹形状の窪みを形成した水晶基板に両面研磨盤を使用して上と下から同時に、水晶基板の上面と下面とを同時に研磨加工をする。このときに凹形状をした水晶基板を上と下の定盤で挟んで、上と下から研磨圧力をかけることから、凹形状をした窪みにかかる研磨圧力が変化して、外周のフレームである、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状をした水晶基板となる。
このことが『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、外周にフレーム部である。外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体を形成する発見である。
内容(3)
図5に示しているのは、
図4にて説明をした、両面研磨盤を使用して、凹形状をした水晶基板の形状である。水晶基板の下面が曲率を持って膨らんで、凸レンズ形状となる。こうした凸レンズ形状にすれば、電子機器が誤作動を起こす原因となる余分の振動(副振動)をなくして、より安定をした振動を得ることが出来る。その理由を、
図6、及び
図9にて説明をする。何故に水晶振動子の形状を凸レンズ形状にするのか、その理由は、凸レンズ形状にすると、
図6、及び
図9にて示している、矢印の方向に振動子は振動をする。さらに、凸レンズ形状の頂点で往復運動をするので、輪郭振動を全く含まない正弦波の電波を発振する発振子となる。
内容(4)
何故、凸レンズ形状に出来るのか。研磨量は研磨圧力に比例をする。凹形状をした水晶基板は、フレーム部が上下両定盤から大きな圧力を受ける。凹形状の窪みの部分である振動部分は下定盤のみから小さな研磨圧力を受ける。しかも、凹形状構造だから振動部分が受ける研磨圧力は中心部分に向かうほどに小さくなる。従って、研磨量は振動部分の中心で最少となり、フレーム部で最大となる。このことから凹形状をした、両部分の間の研磨量は球面の一部のように曲率を持って変化する。その結果、
図6、及び
図9に示しているように、凸レンズ形状をした水晶振動子が出来上がる。
内容(5)
水晶の母材は六方晶体で、六方晶体の中心に光軸がある。この六方晶体の水晶基板を加工する場合には、六方晶体の光軸と水晶基板を、凸レンズ形状、又は凹レンズ形状に加工をすると、2つの加工軸が発生をする。この2つの加工軸と水晶の光軸が1つの、3つの中心軸線を0で完全に一致をさせて合致させなければ、輪郭振動が発生をして副振動となる。この2つの加工軸と水晶の光軸が1つの、3つの中心軸線を0で完全に一致をさせて合致させるための目的にて、私が発見をした『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、水晶基板を加工すると、2つの加工軸と光軸が1つの、3つの中心軸線は、自然界の原理で、3つの中心軸線を0で、自然に完全に一致をさせて合致させることが出来ることを発明・発見した。
内容(6)
実は『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体を形成する発見も、自然界の原理を使用して、2つの加工軸と水晶の光軸が1つの、3つの中心軸線を、初等幾何学の原理を使用して自然に0で、自然に完全に一致をさせて合致させることが出来る内容では、『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、凹-凸レンズ形状物体を形成する発明・発見も、全く同じ内容の発明・発見である。
内容(7)
『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、凹-凸レンズ形状物体を形成する発見・発見も、全く同じ内容の発明・発見であることを、
図7にて説明をすると、
図7に示しているのは、水晶基板を上下の両側面から両面研磨盤を使用して研磨圧力をかけて研磨加工すると、水晶基板は中心部分の振動部分を最大として膨らんだ、球面である円周の1弧である、凸レンズ形状となっているのを、
図7に示している。
内容(8)
図8に示しているのは、
図7に示している、水晶基板を180度逆方向にして、水晶基板に点線の部分を付け加えて、水晶基板をコップとして見ると、コップの上にボールを載せている、
図3と全く同じ内容となる。このコップの中心軸はボールの中心点(重心)と重なることを示している。このことから、『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、凹-凸レンズ形状物体を形成する発見・発見も、全く同じ内容の発明・発見であるといえる。
内容(9)
水晶振動子は電圧を加えることで振動を起こし、電磁波を発生する性質から電子機器の心臓部門である。この水晶振動子はクオーツ時計の中心的な部品として、最近では一般に知られているが、コンピューター、レーダー、光通信などの分野で先端的な重要な役割を受け持っている。
内容(10)
私が発見をした原理による水晶振動子製作方法を使用すれば、下記の(1)から(7)のようなことが出来る。
(1)現在、発振回数が1秒間に2000万回程度の発振子の性能が飛躍的に高まり、周波数が高くなれば、その分だけ電波の利用範囲が広まる。
(2)小型化、温度特性、安定度の向上、高精度により、従来より、遥かに性能が良い高分解能レーダーが製作できる。
(3)凹-凸面完全対称形状をした、凹-凸レンズ形状に枠付きの水晶振動子の製作が出来る。この形状は高度の重力加速度に耐えることが出来るために、超音速で飛行する物体、ミサイルや弾丸に組み込むことが出来る。
(4)高密度電波銃(以下、略して、電子銃とする)のキーパーツとなる。AT-cutを使用して、基本波で、正弦波で、単一波長で、指向性があり、直進性のコヒーレントの性質である。基本波で、315MHz、440MHz、734MHz、及び2.2GHzの、電子銃のキーパーツとなる発振子を製作することが出来る。とりあえず、AT-cutを使用して、基本波で、315MHzを製作して7次のオーバートーンにて7倍波長を取得して、2.2GHzを発振させる発振子を製作すれば、電子銃のキーパーツとしては十分である。この電子銃のキーパーツが出現をすることにより、従来の兵器体系、及び核兵器の運搬手段であるSLBM、ICBM、及び核兵器は古代の遺物となる。
結果として、この電子銃が地球上の軍事・政治・経済を支配することになる。
(5)この電子銃のキーパーツとなる高密度電波発振子(以下、略して、キーパーツとする)が研究開発されると、電子はレーザー光線とは異なり、無限大の領域まで出力を高める増幅の回路技術が出来上がっている。このことが電子とレーザー光線との相違点である。この電子銃のキーパーツが研究開発されると、この電子銃の出力は無限大の領域まで出力を高めることが容易に出来る。このことから、この電子銃は、下記の(6)にて説明をする。核融合反応の自己点火手段となる。
(6)また、この電子銃は核融合反応の自己点火手段と密接な関係がある。家庭用電子レンジの発振子はマグネトロンを使用して、2.2GHz帯の電波(電子)を発振させている。その理由は、2.2GHz帯の電波(電子)が、最も効率よく水の分子を加熱することが出来るからである。この水の分子構造に類似の、核融合燃料となる重水素、三重水素を加熱するのにも、2.2GHz帯の電波(電子)は効率よく重水素、三重水素を加熱することが出来る。このことから、2.2GHz帯の電波(電子)を使用して、重水素、三重水素が核融合燃料とする核融合反応の自己点火条件である。1億℃から10億℃以上、又は20億℃以上、又は30億℃以上(以下略して、10億℃以上とする)を研究開発することにより、この電子銃は核融合反応の自己点火手段となる。
結果として、エネルギー革命が起こることになる。
(7)核融合燃料がD-He3(重水素+ヘリウム3)、又はB11-p(硼素B11+陽子)の反応は、10億℃以上の、より一段と高いプラズマパラメーターを必要とするが、その特徴は核融合反応の結果発生をする粒子は全て荷電粒子であり、粒子の運動エネルギーを効率よく直接電力に変換する。いわゆる直接発電が原理の上で可能なことである。
【発明の効果】
【0043】
PIerr&JacguesCurIe兄弟が1880年に水晶の圧電気効果を発見して、固体弾性波振動の超音波ならびに電磁波の発振への端緒を切り開いて以来の人々の夢であり悲願であった、単一波長で指向性のある弾性波を水晶振動子で発振させることである。この単一波長で指向性のある高周波弾性波を最初に発振させることに成功したキーポイントは、溝型凹-凸(concavo-convex)レンズ形状水晶物体を形成するのに、撓みの現象と動圧の現象を同時に使用して、表面の凸レンズ形状を裏面に凹レンズ形状を同時に加工する設計法を発明・発見したことによる。すなわち、凸レンズ形状の加工軸である中心軸線と凹レンズ形状の加工軸である中心軸線が、同時に形成可能な設計法を提案する。その結果、2つの中心軸線は、極く自然に完全に一致することになる。さらに、水晶のブランク主面に垂直な軸と、2つの加工中心軸線が完全に一致する設計法も提案する。これにより、多段階形状をした片面溝型(sIngle sIded grooved type)の振動部分として、極く小さい凹-凸レンズ形状でありながら、2つの加工中心軸線と水晶のブランクである。AT-cutの主面に垂直な軸の3つの軸線が完全に一致した水晶振動子が完成する。
このようにして完成させた、水晶振動子を使用して、単一波長で指向性のある高周波弾性波を、
図11に示しているように、世界で最初に発振させることに成功した。
【0044】
水晶基板の表面上に金属のメッキ層を形成して、水晶基板の厚さを厚くすることにより、水晶基板を、両面研磨盤を使用して上下から同時に研磨加工をすることが出来る効果がある。
【0045】
また、本発明は、撓みの現象と動圧の現象とを同時に使用して、極く薄い凹-凸レンズ形状物体の表裏の2面が、凹-凸レンズ形状をした水晶blankを形成することが出来ることを発明・発見した。この撓みの現象と動圧の現象とを同時に使用して、凹-凸レンズ形状物体の表裏の2面を同時に形成することが出来る現象を『長浦の現象』、又は『長浦現象』と命名をする。この『長浦現象』を使用して、厚さが1nm(0.001μm)以下の水晶blankを、研磨加工をすることが出来る効果がある。
【0046】
さらに、水晶基板の表面上に金属のメッキ層を形成した、枠付凹-凸レンズ形状水晶blankを、両面研磨盤を使用して上定盤と下定盤とで挟んで、上下から圧力をかけて研磨加工しても、この水晶基板に形成をしている凹形状部分が、上定盤の上方向に逃げて撓むのを、金属のメッキを厚くして、厚さを500μmの厚さとすれば、上下からの圧力をかけても、水晶基板が上方向に逃げて撓むのを防止することが出来ることにより、この枠付凹-凸レンズ形状水晶blankに形成をしている、凹-凸レンズ形状部分の厚さを、厚さが1nm(0.001μm)の、極限の厚さまで薄く研磨加工をすることが出来る効果がある。
【0047】
また、本発明は、水晶の素材の厚さが、1μm(1,000nm)までは、現実に実物の水晶振動子が商品化をされている。けれども、水晶の厚さが1μm(1,000nm)よりも薄い水晶振動子は未だ出来ていないので未知の世界である。この水晶の厚さが1μm(1,000nm)よりも薄い水晶振動子を形成して、例えば、水晶の厚さが、従来の水晶振動子よりも、1桁薄い0.1μm(100nm)、又は2桁薄い0.01μm(10nm)、又は3桁薄い0.001μm(1nm)の厚さの水晶振動子を形成することが出来れば、水晶は厚さに逆比例をして周波数が高くなることが予想をされている、この予想をされていることが事実かどうかの証明をすることが出来る効果がある。
【0048】
さらに、水晶振動子は薄ければ薄いほど高い周波数の電磁波を発振することが出来る。例えば、水晶の原石の素材のcut方向が、AT-cutの場合には、水晶の厚さに逆比例をして、例えば、水晶の厚さが1μm(1,000nm)の場合には、1秒間に固有周波数が1.66GHz(16億6666万6666回)の周波数の電磁波を発振することが出来ることまでは判明をしている、けれども、この従来の水晶振動子よりも、1桁薄い0.1μm(100nm)の厚さの、AT-cutの場合の水晶振動子は、1秒間に固有周波数が16.66GHz(166億6666万6666回)の周波数の電磁波を発振することが予想をされている、この予想をされていることが事実かどうかの証明をすることが出来る効果がある。
【0049】
また、従来の水晶振動子よりも、2桁薄い0.01μm(10nm)の厚さの、AT-cutの場合の水晶振動子は、1秒間に固有周波数が166.66GHz(1666億6666万6666回)の周波数の電磁波を発振することが予想をされている、この予想をされていることが事実かどうかの証明をすることが出来る効果がある。
【0050】
さらに、従来の水晶振動子よりも、3桁薄い0.001μm(1.0nm)の厚さの、AT-cutの場合の水晶振動子は、1秒間に固有周波数が1666.66GHz(1兆6666億6666万6666回)の周波数の電磁波を発振することが予想をされている、この予想をされていることが事実かどうかの証明をすることが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【
図1】
図1に示しているように、机の上に画用紙を1枚置いて下さい。「画用紙の表と裏の中心点を求めて下さい。」と言えば、多分、画用紙に対角線を引き、その対角線の交差する点を、表の面の中心点として求めてから、裏の面の中心点を求めるために、同じように画用紙に対角線を引き中心点を求めて、表の面の中心点と裏の面の中心点は同じであると結論付けると考える。このような中心点を求める方法が、現在の学校教育で学習している、初等幾何学の解答である。しかし、この解答は基本的に間違いをしている。何故かというと、中心点という点は、平面上には存在しないのに、あたかも存在しているのではないかという間違いである。
図1に示しているように、中心点が存在するのは、球の中心に一点だけ存在するのであって、その他の場所には存在しない。上記の解答を求めるときに対角線を引いて交点を求めるとあるが、対角線の線、そのものも存在しない。では、線とはどこに存在するのかといえば、
図1に示しているように、2つの球の中心点を結んだ時にだけ存在するのであって、それ以外の場所には存在しない。このことが、どのような意味を持っているのかといえば、今まで正しいと考えていた解答は、おおよその答えであって、絶対に正しい答えではなかったということになる。このおおよその解答から絶対に正しい解答までを、道のりに例えると、無限の距離となる。今まで0だ0だと考えていたのが0ではなく、別のところに0があったのだから、今までのみかけ上の0から、真の0までの距離は長々距離となる。では、表の中心点と裏の中心点とを、同じにするには、どの様にすれば求めることが出来るのかといえば、一つだけ0でひっくり返す方法があることを示している概略図の縦断面図を、
図1に示している。
【
図2】
図2に示しているのは、円筒形のコップを想像して下さい。そのコップの上にボールを載せると、そのボールの中心点である重心は、コップの中心軸に重なる。コップのような円筒形の上にボールを載せると、表の面がコップの中に入り、裏の面が表になるので、ひっくり返っている訳である。理解がしやすいように、再度、
図3にて説明をすることにする。円筒形のコップの上に球形状をしたボールを載せた時には、ボールの中心点である重心は、如何なる角度からボールをコップの上に載せても、ボールの中心点である重心は、コップの中心軸と重なることを示している概略図の縦断面図を、
図2に示している。
【
図3】
図3に示しているのは、
図1、
図2、及び
図3にて説明したことを、整理すると、コップのような円筒形状物体で球面を受けた時だけ中心軸を0で、ひっくり返すことが出来る。このことが『持ち換えの発見』であることを示している概略図の縦断面図を、
図3に示している。
【
図4】
図4に示しているのは、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、外周にフレーム部である。外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体を形成する発見に関しての流れ図を、
図4に示している。
図4の流れ図を説明する。まず、人工水晶から厚さが50μmの水晶基板をカットする。同水晶基板の片面側(上面)の中心部分の一部分を、フッ化水素酸を使用したエッチング加工にて溶かして凹形状の窪みを形成して、断面から見て凹形状にする。この溝の底面から水晶基板の下面までの薄い部分が高周波を生み出す振動部分である。残りの部分が、
図10に示している、電極を取り付けるフレーム部分となる。ここまでは、従来の製法と同じである。次に、イオンエッチングを行なう場合もある。けれども、必要がない場合もあるので、イオンエッチングに関しての説明は省略をする。次に、水晶基板にフッ化水素酸を使用したエッチング加工にて溶かして、凹形状の窪みを形成した水晶基板に両面研磨盤を使用して上と下から同時に、水晶基板の上面と下面とを同時に研磨加工をする。このときに凹形状をした水晶基板を上と下の定盤で挟んで、上と下から研磨圧力をかけることから、凹形状をした窪みにかかる研磨圧力が変化して、外周のフレーム部分である、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状をした水晶基板となる。このことが『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、外周にフレーム部分である。外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体を形成することが出来た発明・発見を示している概略図の流れ図を、
図4に示している。
【
図5】
図5に示しているのは、
図4にて説明をした、両面研磨盤を使用して、凹形状をした水晶基板の形状である。水晶基板の下面が曲率を持って膨らんで、凸レンズ形状となる。こうした凸レンズ形状にすれば、電子機器が誤作動を起こす原因となる余分の振動(副振動)をなくして、より安定をした振動を得ることが出来る。その理由を、
図6、及び
図9にて説明をする。何故に水晶振動子の形状を凸レンズ形状にするのか、その理由は、凸レンズ形状にすると、
図6、及び
図9にて示している、矢印の方向に振動子は振動をする。さらに、凸レンズ形状の頂点で往復運動をするので、輪郭振動を全く含まない正弦波の電磁波を発振する発振子となることを示している概略図の縦断面図を、
図5に示している。
【
図6】
図6に示しているのは、何故、凸レンズ形状に出来るのか。研磨量は研磨圧力に比例をする。凹形状をした水晶基板は、フレーム部分が上下両定盤から大きな圧力を受ける。凹形状の窪みの部分である振動部分は下定盤のみから小さな研磨圧力を受ける。しかも、凹形状構造だから振動部分が受ける研磨圧力は中心部分に向かうほどに小さくなる。従って、研磨量は振動部分の中心で最少となり、フレーム部分で最大となる。このことから凹形状をした、両部分の間の研磨量は球面の一部のように曲率を持って変化する。その結果、
図6、及び
図9に示しているように、凸レンズ形状をした水晶振動子が出来上がることを示している概略図の縦断面図を、
図6に示している。また、水晶の母材は六方晶体で、六方晶体の中心に光軸がある。この六方晶体の水晶基板を加工する場合には、六方晶体の光軸と水晶基板を、凸レンズ形状、又は凹レンズ形状に加工をすると、2つの加工軸が発生をする。この2つの加工軸と水晶の光軸が1つの、3つの中心軸線を0で完全に一致をさせて合致させなければ、輪郭振動が発生をして副振動となる。この2つの加工軸と水晶の光軸が1つの、3つの中心軸線を0で完全に一致をさせて合致させるための目的にて、私が発見をした『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、水晶基板を加工すると、2つの加工軸と光軸が1つの、3つの中心軸線は、自然界の原理で、3つの中心軸線を0で、自然に完全に一致をさせて合致させることが出来ることを発明・発見したことを示している概略図の縦断面図を、
図6に示している。さらに、実は『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体を形成する発見も、自然界の原理を使用して、2つの加工軸と水晶の光軸が1つの、3つの中心軸線を、初等幾何学の原理を使用して自然に0で、自然に完全に一致をさせて合致させることが出来る内容では、『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、凹-凸レンズ形状物体を形成する発明・発見も、全く同じ内容の発明・発見であることを示している概略図の縦断面図を、
図6に示している。
【
図7】
図7に示しているのは、『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、凹-凸レンズ形状物体を形成する発見・発見も、全く同じ内容の発明・発見であることを、
図7にて説明をすると、
図7に示しているのは、水晶基板を上下の両側面から両面研磨盤を使用して研磨圧力をかけて研磨加工すると、水晶基板は中心部分の振動部分を最大として膨らんだ、球面である円周の1弧である、凸レンズ形状となっていることを示している概略図の縦断面図を、
図7に示している。また、
図7に示しているのは、両面研磨盤に上下から挟まれた水晶基板は凹形状のため、フレーム部分は上下の両側面から、振動部分は下からのみ圧力を受ける。振動部分は中心を頂点として上方向に撓む。こうして上方向に逃げた分だけ、研磨圧力は中心部分を最小として両端部分で最大となる。結果として、出来上がった水晶基板の形状は、
図6、及び
図9に示しているように、研磨量は研磨圧力に比例をする。従って、加工後の水晶基板の形状は中心部分の振動部分を最大として膨らんだ、球面である円周の一部分の一弧である。凸レンズ形状となることを発明・発見したことを示している概略図の縦断面図を、
図7に示している。
【
図8】
図8に示しているのは、
図7に示している、水晶基板を180度逆方向にして、水晶基板に点線の部分を付け加えて、水晶基板をコップとして見ると、コップの上にボールを載せている、
図3と全く同じ内容となる。このコップの中心軸はボールの中心点(重心)と重なることを示している。このことから、『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、凹-凸レンズ形状物体を形成する発見・発見も、全く同じ内容の発明・発見であるといえることを示している概略図の縦断面図を、
図8に示している。
【
図9】
図9に示しているのは、
図6にて説明をした内容と同様に、何故、凸レンズ形状に出来るのか。研磨量は研磨圧力に比例をする。凹形状をした水晶基板は、フレーム部分が上下両定盤から大きな圧力を受ける。凹形状の窪みの部分である振動部分は下定盤のみから小さな研磨圧力を受ける。しかも、凹形状構造だから振動部分が受ける研磨圧力は中心部分に向かうほどに小さくなる。従って、研磨量は振動部分の中心で最少となり、フレーム部分で最大となる。このことから凹形状をした、両部分の間の研磨量は球面の一部のように曲率を持って変化する。その結果、
図6、及び
図9に示しているように、凸レンズ形状をした水晶振動子が出来上がることの概略図の縦断面図を、
図9に示している。また、
図9に示しているのは、
図4にて説明をした、両面研磨盤を使用して、凹形状をした水晶基板の形状である。水晶基板の下面が曲率を持って膨らんで、凸レンズ形状となる。こうした凸レンズ形状にすれば、電子機器が誤作動を起こす原因となる余分の振動(副振動)をなくして、より安定をした振動を得ることが出来る。その理由を、
図6、及び
図9にて説明をする。何故に水晶振動子の形状を凸レンズ形状にするのか、その理由は、凸レンズ形状にすると、
図6、及び
図9にて示している、矢印の方向に振動子は振動をする。さらに、凸レンズ形状の頂点で往復運動をするので、輪郭振動を全く含まない正弦波の電波を発振する発振子となることの概略図の縦断面図を、
図9に示している。
【
図10】
図10に示しているのは、振動部分の厚さが10μmの水晶振動子。167MHzの高周波を発振することが出来る水晶振動子の写真を、
図10に示している。
【
図11】
図11に示しているのは、
図14に示している流れ図の方法にて加工された、表面が3.5μm飛び出した凸レンズ形状で裏面が12nm凹レンズ形状となっている2段階形状の水晶振動子の凹-凸レンズ形状の振動部分の表と裏の面に電極を交互に設け、電極間に0.6Vppの交流電圧を印加し、Advantest社製の、形式がR3765CGのNetworkアナライザーで測定した測定図。±7MHz以内に副振動が一切ない主振動だけの単一波長を示している測定図を、
図11に示している。
【
図12】
図12(a)に示しているのは、形状は丸形状で、直径が5mmで、中心部分に窪みを形成している、枠付凹-凸水晶blank(以下、略して、逆メサ形状水晶blank、、又は逆メサ水晶blankとする)の写真を、
図12(a)に示している。
図12(b)に示しているのは、
図12(a)に示している、枠付水晶blankの、表面上に窪みを形成をしている、表面上にニッケル(Ni)の蒸着層を形成している写真を、
図12(b)に示している。
【
図13】
図13に示しているのは、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の、裏面上である平面形上の裏面上に、砂鉄(Fe)、ケイ素鋼、ネオジム(以下、略して、砂鉄(Fe)とする)を、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の、裏面上である平面形上の裏面上に、砂鉄(Fe)を真空中に於いて蒸発をさせて、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の裏面上である平面形状の裏面上に、砂鉄(Fe)の蒸着層を形成する、この砂鉄(Fe)を使用して形成をした、磁性体の特性を所持させた蒸着層を形成した写真を、
図13に示している。
【
図15】
図15に示しているのは、電磁鋼板、ゴム磁石板、ネオジム磁石板(以下、略して、、磁石とする)の表面上に、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の、裏面上である平面形上の裏面上に、砂鉄(Fe)、ケイ素鋼、ネオジム(以下、略して、砂鉄(Fe)とする)を、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の、裏面上である平面形上の裏面上に、砂鉄(Fe)を真空中に於いて蒸発をさせて、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の裏面上である平面形状の裏面上に、砂鉄(Fe)の蒸着層を形成する、この砂鉄(Fe)を使用して形成をした、磁性体の特性を所持させた蒸着層に、磁石としての特性を持たせるために、この砂鉄(Fe)を使用して形成をした蒸着層を磁化させて磁石とする、この磁石の特性を所持させた逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)を超強力磁石の、直径が12mmの磁石の表面上に、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の裏面上に磁石の特性を所持させた裏面上を、超強力磁石の、直径が12mmの表面上に、逆メサ水晶blank(6)、又は(7)に形成をした磁力と、超強力磁石との両方の磁石との中間に、さらに、ゴム磁石板の磁力を使用して、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(6)、又は(7)と、と、超強力磁石とを吸着させて一体に合体をさせた状態にて、無電界メッキ槽の内部にて、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)の表面上を、ニッケル(Ni)メッキ加工を行なうことが出来る構成とした写真を、
図15に示している。
【
図16】
図16に示しているのは、ゴム磁石板の上に、強力磁石のネオジム磁石を吸着させて、ネオジム磁石の表面上に、化成品で出来ているラップフイルム(以下、略して、化成品とする)を、ネオジム磁石と、逆メサ水晶blank(6)の裏面上に、磁性体の特性を所持させた、逆メサ水晶blank(6)と、ネオジム磁石との中間に非導電性の化成品を介在させて、逆メサ水晶blank(6)と、ネオジム磁石とを、無電界メッキ槽の内部にて、磁性体の特性を所持している、逆メサ水晶blank(6)と、ネオジム磁石とが一体に強固に接着して、接合をすることが出来ない構成としている写真を、
図16に示している。
【
図17】
図17(a)に示している写真は、従来から、水晶加工業界に於いて、、研磨加工を行った、形状は丸形状で、厚さは80μmで、直径が5mmの、枠付凹-凸水晶blank(以下、略して、逆メサ形状水晶blank、又は逆メサ水晶blankとする)を、横方向に10個、縦方向に5個を入れることが出来る、10個×5個→50個の逆メサ水晶blankを個別に入れて輸送が出来る、材貭はプラスチック製で、横方向は76mmで、縦方向は54mmで、厚さは2mmで、このプラスチック製の成型品の表面上に、形状は丸形状で、直径が6.5mmで、深さが1.5mmで、個数は50個の浅い穴(2)を形成している成型容器(以下、略して、成型容器(1)とする)を、
図17(a)に示している。
図17(b)に示している写真は、
図1(a)にて説明をした、従来から、水晶業界に於いて使用をしている、成型容器(1)の裏面上の写真を、
図17(b)に示している。
【
図18】
図18(a)に示している写真は、従来から、水晶加工業界に於いて、、研磨加工を行った、形状は丸形状で、厚さは80μmで、直径が5mmの、枠付凹-凸水晶blank(以下、略して、逆メサ形状水晶blank、又は逆メサ水晶blankとする)を横方向に10個、縦方向に5個を入れることが出来る、10個×5個→50個の逆メサ水晶blankを個別に入れて輸送が出来る、材貭はプラスチック製で、横方向は76mmで、縦方向は54mmで、厚さは2mmで、このプラスチック製の成型品の表面上に、形状は丸形状で、直径が6.5mmで、深さが1.5mmで、個数は50個の浅い穴(2)を形成している成型容器(1)の表面上から、穴径の直径が、4mmの貫通穴(3)を形成した、成型容器(2)の写真を、
図18(a)に示している。
図18(b)に示しているのは、
図18(a)にて示している、成型容器(2)の裏面上の写真を、
図18(b)に示している。
【
図19】
図19に示している写真は、成型容器(1)に、直径が4mmの貫通穴(3)を、、横方向に10個、縦方向に5個を入れて、10個×5個→合計50個の、、表面上にニッケル(Ni)金属の蒸着層を形成した、直径が5mmの、逆メサ水晶blank(4)を入れることが出来る、さらに、4隅に、4mmのネジ山付き貫通穴(4)を形成している成型容器(2)の表面上の写真を、
図19に示している。
【
図20】
図20に示している写真は、成型容器(2)に、直径が、4mmの穴を、50個を形成した成型容器(2)の内部に、、
図3にて説明をした、、直径が5mmで、厚さが80μmの逆メサ水晶blank(6)の、表面上にニッケル(Ni)金属の蒸着層を、逆メサ水晶blank(6)の表面上の全部の面積上に形成をした、逆メサ水晶blank(6)を、成型容器(2)に、直径が4mmの貫通穴(3)を、、50個を形成した貫通穴(3)の内部に、逆メサ水晶blank(6)を入れている写真を、
図20に示している。
【
図25】
図25(a)に示しているのは、水晶基板を、両面研磨盤を使用して上下から同時に研磨加工を行なうと、水晶基板を惑星運動させるキャリアが必要である。このキャリアの厚さが、最低35μmの厚さが必要である。このキャリアを安全に惑星運動させるのには水晶基板の厚さが最低50μm必要である。水晶基板にフッ化水素酸を使用して、 水晶基板の厚さが50μmの厚さの水晶基板の中心部分に振動部分を形成するための目的にて、水晶基板の中心部分に深さが30μmの深さの窪みを形成すると、洗濯板の表面上のような模様が出現する現象が発生をする。このことが水晶の異方性である。 水晶基板にフッ化水素酸を使用して、水晶基板の表面上に凹形状を形成すると窪みの深さが30μmを限界として、水晶の異方性が発生をする。このことが、現在の地球上を支配している。固体弾性振動の弾性波の周波数の上限の限度を決定している概略図の縦断面図を、
図25(a)に示している。
図25(b)に示しているのは、水晶基板の厚さが50μmの厚さの水晶基板の表面上の中心部分に深さが30μmの凹形状をした窪みを形成している。この水晶基板の表面上に深さが30μmの凹形状を形成して、振動部分の厚さが、20μmの厚さが残っている概略図の縦断面図を、
図25(b)に示している。
図25(c)に示しているのは、
図25(b)にて説明をした、水晶基板の表面上に深さが30μmの凹形状を形成して、振動部分の厚さが、20μmの厚さが残っている、水晶基板の表面上にAu,Cr,Al(以下、略して、Cr、又は硬質Crとする)などの金属を使用して蒸着加工して、水晶基板の表面上に金属膜を形成している概略図の縦断面図を、
図25(c)に示している。
図25(d)に示しているのは、
図25(c)にて説明をした、水晶基板の表面上に深さが30μmの凹形状をした窪みを形成して、振動部分の厚さが、20μmの厚さが残っている、水晶基板の表面上にAu,Cr,Al(以下、略して、Cr、又は硬質Crとする)などの金属を蒸着加工して、水晶基板の表面上に金属膜を形成した。さらに、水晶基板の表面上にAu,Cr,Al(以下、略して、Cr、又は硬質Crとする)などの金属を使用してメッキ層を形成する、又は『ミストドライTM法』を使用して、水晶基板の表面上に金属膜、又は金属酸化膜、又は有機膜を形成する、又はその他の手段を使用して、水晶基板の表面上に金属膜を形成する(以下、略して、メッキ層とする)、メッキ層を形成した。水晶基板の厚さが50μmと、金属を使用して形成をしたメッキ層が20μmとを合体させて、合計の厚さが、70μmとした。水晶基板と金属メッキ層とを合体させた枠付凹形状水晶Blankを、両面研磨盤を使用して上下から、厚さが35μmのキャリアを使用して両面研磨加工が出来る厚さとした、水晶基板と金属メッキ層とを合体させた枠付凹形状水晶Blankの概略図の縦断面図を、
図25(d)に示している。
図2 (e)に示しているのは、
図24(d)にて説明をした、水晶基板の表面上にメッキ層を形成して、水晶基板の厚さが50μmと、金属を使用して形成をした金属メッキ層が20μmとの、合計の厚さが、70μmとした。水晶基板と金属メッキ層とを合体させた枠付凹形状水晶Blankを、両面研磨盤を使用して上下から、厚さが35μmのキャリアを使用して両面研磨加工が出来る厚さとした、水晶基板が50μmと金属メッキ層が20μmとを合体させて、合計の厚さが70μmとした。下に位置をしている部分が、凹形状をした水晶基板の厚さが50μmである。上に位置をしている部分が、凹形状をした水晶基板の厚さが50μmの表面上に形成をしている、厚さが20μmの金属メッキ層とを合体させた。水晶基板と金属メッキ層とを合体させた枠付凹形状水晶Blankを、両面研磨盤を使用して研磨加工を行なっている概略図の縦断面図を、
図2 (e)に示している。
図25(f)に示しているのは、
図25(e)にて説明をした、凹形状を形成した水晶基板と金属メッキ層とを合体させた。凹形状をした水晶基板と金属メッキ層とを合体させた枠付凹形状水晶Blankを、両面研磨盤を使用して上下から同時に、凹形状をした水晶基板の下面と、金属メッキ層の上面とを同時に研磨加工をする。凹形状をした水晶基板と、水晶基板と合体させた金属メッキ層とを、両面研磨盤の下面の定盤と、上面の定盤とで挟んで、下と上から研磨圧力をかけることから、凹形状をした窪みにかかる研磨圧力が変化をして、外周のフレーム部分である、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状をした水晶基板と金属メッキ層とを合体させた。外周に枠付きの凹-凸レンズ形状を形成した形状に変化をすることになる。この外周に枠付きの凹-凸レンズ形状に変化した振動部分の厚さを、例えば、0.1μm(100nm)、又は0.01μm(10nm)、又は0.001μm(1nm)の厚さの、極限の0に近い薄さの厚さまで、両面研磨盤を使用して平面研磨加工を行なって、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状水晶Blankを形成することが出来ることになった概略図を、
図25(f)に示している。また、
図25(f)に示しているのは、
図6にて説明をした内容と同様に、何故、凸レンズ形状に出来るのか。研磨量は研磨圧力に比例をする。凹形状をした水晶基板は、フレーム部分が上下両定盤から大きな圧力を受ける。凹形状の窪みの部分である振動部分は下定盤のみから小さな研磨圧力を受ける。しかも、凹形状構造だから振動部分が受ける研磨圧力は中心部分に向かうほどに小さくなる。従って、研磨量は振動部分の中心で最少となり、フレーム部分で最大となる。このことから凹形状をした、両部分の間の研磨量は球面の一部のように曲率を持って変化する。その結果、
図6、及び
図9に示しているように、枠付凹-凸レンズ形状をした水晶Blankが出来上がることの概略図の縦断面図を、
図25(f)に示している。
図2 (g)に示しているのは、
図25(f)にて説明をした、水晶基板と金属メッキ層とを合体させた。水晶基板と金属メッキ層とを、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状水晶Blankを形成した。凹-凸レンズ形状水晶Blankの概略図の縦断面図を、
図25(g)に示している。また、
図25(g)に示しているのは、
図4にて説明をした、両面研磨盤を使用して、凹形状をした水晶基板の形状である。水晶基板の下面が曲率を持って膨らんで、凸レンズ形状となる。こうした凸レンズ形状にすれば、電子機器が誤作動を起こす原因となる余分の振動(副振動)をなくして、より安定をした振動を得ることが出来る。その理由を、
図6、及び
図9にて説明をする。何故に水晶振動子の形状を凸レンズ形状にするのか、その理由は、凸レンズ形状にすると、
図6、及び
図9にて示している、矢印の方向に振動子は振動をする。さらに、凸レンズ形状の頂点で往復運動をするので、輪郭振動を全く含まない正弦波の電波を発振する発振子となることを示している概略図の縦断面図を、
図25(g)に示している。
図25(h)に示しているのは、
図25(g)にて説明をした、水晶基板と金属メッキ層とを合体させた。水晶基板の表面上に金属膜と金属メッキ層とを、水晶基板から取り省いて水晶基板から除去をした。凹-凸レンズ形状水晶振動子の概略図の縦断面図を、
図25(h)に示している。また、この
図25(h)に示している、凹-凸レンズ形状水晶Blankの性質を説明すると、水晶の母材は六方晶体で、六方晶体の中心に光軸がある。この六方晶体の水晶基板を加工する場合には、六方晶体の光軸と水晶基板を、凸レンズ形状、又は凹レンズ形状に加工をすると、2つの加工軸が発生をする。この2つの加工軸と水晶の光軸が1つの、3つの中心軸線を0で完全に一致をさせて合致させなければ、輪郭振動が発生をして副振動となる。この2つの加工軸と水晶の光軸が1つの、3つの中心軸線を0で完全に一致をさせて合致させるための目的にて、私が発見をした『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、水晶基板を加工すると、2つの加工軸と光軸が1つの、3つの中心軸線は、自然界の原理で、3つの中心軸線を0で、自然に完全に一致をさせて合致させることが出来ることを発明・発見したことを示している概略図を、
図25(h)に示している。さらに、
図25(h)に示しているのは、実は『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体を形成する発見も、自然界の原理を使用して、2つの加工軸と水晶の光軸が1つの、3つの中心軸線を、初等幾何学の原理を使用して自然に0で、自然に完全に一致をさせて合致させることが出来る内容では、『持ち換えの発見』と、『撓みの現象と動圧の現象』とを同時に使用して、凹-凸レンズ形状物体を形成する発明・発見も、全く同じ内容の発明・発見であることを示している概略図の縦断面図を、
図2 (h)に示している。また、
図25(h)に示しているのは、
図25(f)にて説明をした、水晶基板である1段階形状を形成した枠付凹-凸レンズ形状水晶blankの、1段階形状の凹形状を形成した凹形状部分の表面上に、金属(Au,Cr,Al)の蒸着層を形成した表面上に金属(Au,Cr,Al)のメッキ層を形成した、1段階形状をした枠付凹-凸レンズ形状水晶blankを、両面研磨盤を使用して上定盤と下定盤とで挟んで、上下から圧力をかけて研磨加工しても、この水晶基板に形成をしている凹形状部分が上定盤の上方向に逃げて撓むのを防止することが出来ることにより、この枠付凹-凸レンズ形状水晶blankに形成をしている、凹-凸レンズ形状部分の厚さを、厚さが0、又は1nm(0.001μm)の、極限の厚さまで薄く研磨加工が出来ることを示している概略図の縦断面図を、
図2 (h)に示している。さらに、
図25(h)に示しているのは、
図25(g)にて説明をした、水晶基板である1段階形状を形成した凹形状部分の表面上に、金属(Au,Cr,Al)の蒸着層を形成した表面上に金属(Au,Cr,Al)のメッキ層を形成して、凹形状部分が上定盤の上方向に逃げて撓むのを防止することが出来ることにより、この枠付凹-凸レンズ形状水晶blankに形成をしている、凹-凸レンズ形状部分の厚さを、厚さが0、又は1nm(0.001μm)の、極限の厚さまで薄く研磨加工が出来ることを示している概略図の縦断面図を、
図25(h)に示している。また、
図2 (h)に示しているのは、水晶基板の素材がAT-cutの場合、水晶基板にエッチング加工にて凹形状をした窪みを形成した、凹形状をした中心部分の底辺に形成をしている振動部分の厚さが、1μm(1,000nm)の場合には、1秒間に1.66GHz(16億6666万6666回)の高周波弾性波を発振する。このことから、水晶基板の素材がAT-cutの場合の厚さが、0.1μm(100nm)と、0.01μm(10nm)と、0.001μm(1nm)の場合の高周波弾性波の周波数を計算すると、下記の(1)、(2)、及び(3)となる。 (1)水晶基板の素材がAT-cutの場合の厚さが、0.1μm(100nm)の場合には、16.66GHzの高周波弾性波の周波数を発振することになる。 (2)水晶基板の素材がAT-cutの場合の厚さが、0.01μm(10nm)の場合には、166.66GHzの高周波弾性波の周波数を発振することになる。 (3)水晶基板の素材がAT-cutの場合の厚さが、0.001μm(1nm)の場合には、1666.66GHzの高周波弾性波の周波数を発振することになる。さらに、
図25(h)に示しているのは、実は上記の(1)、(2)、及び(3)にて説明をした、水晶基板の素材がAT-cutの場合の振動部分の厚さが、0.1μm(100nm)の場合の16.66GHzも、水晶基板の素材がAT-cutの場合の振動部分の厚さが、0.01μm(10nm)の場合の166.66GHzも、水晶基板の素材がAT-cutの場合の振動部分の厚さが、0.001μm(1nm)の場合の1666.66GHzも、このように高い、高周波弾性波の周波数を、PIerr&JacguesCurIe兄弟が1880年に水晶の圧電気効果を発見して、固体弾性振動の超音波ならびに電磁波の発振への端緒を切り開いて以来から、今日まで、地球上に於いて、人類はこの(1)、(2)、及び(3)にて説明をした、高周波弾性波の周波数の発振に成功をすることは、PIerr&JacguesCurIe兄弟が1880年に水晶の圧電気効果を発見してから、人類の夢であり、悲願であった。本考案の目的は、この人類の夢であり、悲願であった、高周波弾性波の周波数の高い周波数を発振させることが出来ることを示している概略図の縦断面図を、
図25(h)に示している。また、
図2 (h)に示しているのは、
図25(d)にて説明をした、金属(Au,Cr,Al)のメッキ層を形成した、1段階形状をした枠付凹-凸レンズ形状水晶blankを、
図25(f)にて説明をした、両面研磨盤を使用して上定盤と下定盤とで挟んで、上下から圧力をかけて研磨加工したあとの、枠付凹-凸レンズ形状水晶blankの、凹-凸レンズ形状の先端部分が凹-凸レンズ形状に尖って飛び出している形状となることにより、より一段と薄く研磨加工が出来ることを示している概略図の縦断面図を、
図25(h)に示している。さらに、
図25(h)に示しているのは、
図25(g)にて説明をした、水晶基板である1段階形状を形成した凹形状部分の表面上に、金属(Au,Cr,Al)のメッキ層を形成しているメッキ層を、金属の表面上に電気メッキを行なうのとは逆の手段にて、水晶基板である1段階形状を形成した凹形状部分の表面上に形成をしている、金属(Au,Cr,Al)のメッキ層を取り除いて除去した後の、凹-凸レンズ形状水晶blankの形状を示している概略図の縦断面図を、
図25(h)に示している。また、
図25(h)に示しているのは、水晶基板の表面上に形成をしている、枠付凹形状の表面上に、電気メッキにて金属(Au,Cr,Al)のメッキ層を形成している、メッキ層を取り除いて除去をする手段としては、濃塩酸と濃硝酸の混合液である王水は、強力な酸化溶解性があるので、金、白金、Cr、Alなどを使用して、水晶基板の表面上に電気メッキにて金属(Au,Cr,Al)のメッキ層を形成しているメッキ層は、王水を使用して取り除いて除去をすることが出来ることを、
図25(h)に示している。
【
図26】
図26に示しているのは、水晶基盤の中心部分にエッチング加工にて窪みの振動部分を形成して、この窪みの振動部分が、 上定盤と下定盤との上定盤と下定盤とからの研磨圧力の相違から、
図1から
図9にて説明をしている『撓みの現象と動圧の現象』とが同時に発生をして、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体の発生が起こるのを防止して、外周に枠付きでいながら、水晶基盤の中心部分の窪みの振動部分の形状は枠付凹形状平板水晶blankを形成するための目的にて、水晶基盤の中心部分の窪みの振動部分を形成したあと、Au,Cr,NI,Fe,Al(以下、略して、NIとする)を使用して、この窪みの振動部分を形成している水晶基盤の全ての面積にNIを使用して蒸着層を形成した、この窪みの振動部分を形成している水晶基盤の表面上に、NIを使用して蒸着層を形成した表面上に、さらに、NIのメッキ層の厚さが200μmの厚さのNIのメッキ層を形成したあとの、水晶基盤の中心部分の窪みの深さが70μmの深さの窪みの内部まで、NIのメッキ層をして水晶基板とNIのメッキ層とが窪みの内部にて嵌み合わせて、水晶基板とNIのメッキ層とを一体構成とした水晶基盤を、両面研磨盤を使用して上定盤と下定盤とを使用して、上下から研磨圧力をかけて研磨加工を行なっても、 振動部分の形状が『撓みの現象と動圧の現象』とが同時に発生をして、振動部分の形状は枠付凹-凸レンズ形状水晶blankとはならないで、水晶基盤の中心部分に形成をしている振動部分の形状は、外周に枠付きでいながら、枠付凹形状平板水晶blankの形状をした振動部分の形状が、平板形状をした振動部分となっている枠付凹形状平板水晶blankを、両面研磨盤を使用して研磨加工が出来ることを示している。このことから、外周に枠付きでいながら、限りなく薄い、例えば、水晶基盤の中心部分の窪みの厚さが、1nm(0.001μm)の振動部分を所持している水晶振動子が出来上がることを発明・発見したことを示している概略図を、
図26に示している。
【
図27】
図27に示しているのは、水晶基盤の中心部分にエッチング加工にて窪みの振動部分を形成して、この窪みの振動部分が、 上定盤と下定盤との上定盤と下定盤とからの研磨圧力の相違から、
図1から
図9にて説明をしている『撓みの現象と動圧の現象』とが同時に発生をして、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体の発生が起こるのを防止して、外周に枠付きでいながら、水晶基盤の中心部分の窪みの振動部分の形状は枠付凹形状平板水晶blankを形成するための目的にて、水晶基盤の中心部分の窪みの振動部分を形成したあと、Au,Cr,NI,Fe,Al(以下、略して、NIとする)を使用して、この窪みの振動部分を形成している水晶基盤の全ての面積にNIを使用して蒸着層を形成した、この窪みの振動部分を形成している水晶基盤の表面上に、NIを使用して蒸着層を形成した表面上に、さらに、NIのメッキ層の厚さが300μmの厚さのNIのメッキ層を形成したあとの、水晶基盤の中心部分の窪みの深さが70μmの深さの窪みの内部まで、NIのメッキ層をして水晶基板とNIのメッキ層とが窪みの内部にて嵌み合わせて、水晶基板とNIのメッキ層とを一体構成とした水晶基盤を、両面研磨盤を使用して上定盤と下定盤とを使用して、上下から研磨圧力をかけて研磨加工を行なっても、 振動部分の形状が『撓みの現象と動圧の現象』とが同時に発生をして、振動部分の形状は枠付凹-凸レンズ形状水晶blankとはならないで、水晶基盤の中心部分に形成をしている振動部分の形状は、外周に枠付きでいながら、枠付凹形状平板水晶blankの形状をした振動部分の形状が、平板形状をした振動部分となっている枠付凹形状平板水晶blankを、両面研磨盤を使用して研磨加工が出来ることを示している。このことから、外周に枠付きでいながら、限りなく薄い、例えば、水晶基盤の中心部分の窪みの厚さが、1nm(0.001μm)の振動部分を所持している水晶振動子が出来上がることを発明・発見したことを示している概略図を、
図27に示している。
【
図28】
図28に示しているのは、水晶基盤の中心部分にエッチング加工にて窪みの振動部分を形成して、この窪みの振動部分が、 上定盤と下定盤との上定盤と下定盤とからの研磨圧力の相違から、
図1から
図9にて説明をしている『撓みの現象と動圧の現象』とが同時に発生をして、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体の発生が起こるのを防止して、外周に枠付きでいながら、水晶基盤の中心部分の窪みの振動部分の形状は枠付凹形状平板水晶blankを形成するための目的にて、水晶基盤の中心部分の窪みの振動部分を形成したあと、Au,Cr,NI,Fe,Al(以下、略して、NIとする)を使用して、この窪みの振動部分を形成している水晶基盤の全ての面積にNIを使用して蒸着層を形成した、この窪みの振動部分を形成している水晶基盤の表面上に、NIを使用して蒸着層を形成した表面上に、さらに、NIのメッキ層の厚さが400μmの厚さのNIのメッキ層を形成したあとの、水晶基盤の中心部分の窪みの深さが70μmの深さの窪みの内部まで、NIのメッキ層をして水晶基板とNIのメッキ層とが窪みの内部にて嵌み合わせて、水晶基板とNIのメッキ層とを一体構成とした水晶基盤を、両面研磨盤を使用して上定盤と下定盤とを使用して、上下から研磨圧力をかけて研磨加工を行なっても、 振動部分の形状が『撓みの現象と動圧の現象』とが同時に発生をして、振動部分の形状は枠付凹-凸レンズ形状水晶blankとはならないで、水晶基盤の中心部分に形成をしている振動部分の形状は、外周に枠付きでいながら、枠付凹形状平板水晶blankの形状をした振動部分の形状が、平板形状をした振動部分となっている枠付凹形状平板水晶blankを、両面研磨盤を使用して研磨加工が出来ることを示している。このことから、外周に枠付きでいながら、限りなく薄い、例えば、水晶基盤の中心部分の窪みの厚さが、1nm(0.001μm)の振動部分を所持している水晶振動子が出来上がることを発明・発見したことを示している概略図を、
図28に示している。
【
図29】
図29に示しているのは、水晶基盤の中心部分にエッチング加工にて窪みの振動部分を形成して、この窪みの振動部分が、 上定盤と下定盤との上定盤と下定盤とからの研磨圧力の相違から、
図1から
図9にて説明をしている『撓みの現象と動圧の現象』とが同時に発生をして、外周に枠付きの凹-凸レンズ形状物体の発生が起こるのを防止して、外周に枠付きでいながら、水晶基盤の中心部分の窪みの振動部分の形状は枠付凹形状平板水晶blankを形成するための目的にて、水晶基盤の中心部分の窪みの振動部分を形成したあと、Au,Cr,NI,Fe,Al(以下、略して、NIとする)を使用して、この窪みの振動部分を形成している水晶基盤の全ての面積にNIを使用して蒸着層を形成した、この窪みの振動部分を形成している水晶基盤の表面上に、NIを使用して蒸着層を形成した表面上に、さらに、NIのメッキ層の厚さが500μmの厚さのNIのメッキ層を形成したあとの、水晶基盤の中心部分の窪みの深さが70μmの深さの窪みの内部まで、NIのメッキ層をして水晶基板とNIのメッキ層とが窪みの内部にて嵌み合わせて、水晶基板とNIのメッキ層とを一体構成とした水晶基盤を、両面研磨盤を使用して上定盤と下定盤とを使用して、上下から研磨圧力をかけて研磨加工を行なっても、 振動部分の形状が『撓みの現象と動圧の現象』とが同時に発生をして、振動部分の形状は枠付凹-凸レンズ形状水晶blankとはならないで、水晶基盤の中心部分に形成をしている振動部分の形状は、外周に枠付きでいながら、枠付凹形状平板水晶blankの形状をした振動部分の形状が、平板形状をした振動部分となっている枠付凹形状平板水晶blankを、両面研磨盤を使用して研磨加工が出来ることを示している。このことから、外周に枠付きでいながら、限りなく薄い、例えば、水晶基盤の中心部分の窪みの厚さが、1nm(0.001μm)の振動部分を所持している水晶振動子が出来上がることを発明・発見したことを示している概略図を、
図29に示している。
【
図30】
図30(a)に示しているのは、外径が5.08mmで、厚さが80μmの円形形状の水晶基板を示している。
図30(b)に示しているのは、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmで、深さが70μmの振動部分の窪みをエッチング加工にて形成をして、振動部分の厚さが10μmの枠付凹形状水晶blankを形成したのを示している。
図30(c)に示しているのは、
図30(b)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmの振動部分の表面上に、NIの蒸着層を形成している。このNIの蒸着層に印加をするための、横巾が0.2μmのリード線も、NIの蒸着層を形成するとき一緒に形成をしている。けれども、この横巾が0.2μmのNIの蒸着層に印加をするリード線は、図中省略をしているのを示している。
図30(d)に示しているのは、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmの振動部分の表面上に、NIの蒸着層を形成した表面上に、厚さが20μmのNIメッキ層を形成しているのを示している。
図30(e)に示しているのは、
図30(d)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmの振動部分の表面上に、厚さが20μmのNIの蒸着層を形成した水晶基板を、両面研磨盤を使用して上下から圧力をかけて研磨加工を行なっているのを示している。
図30(f)に示しているのは、
図30(e)にて説明をした、両面研磨盤を使用して上下から圧力をかけて、研磨加工を行なっているときの上下からの圧力分布図を示している。この圧力分布図からは、水晶基板は上下からの圧力の相違により撓みの発生を防止することが出来たことを示している。
図30(g)に示しているのは、
図30(f)にて説明をした、両面研磨盤にて研磨加工をした、水晶基板の振動部分の表面上に形成をしている、NIメッキ層を王水、又はNIメッキ層を形成する手段とは、全く逆の加工手段を使用して、水晶基板の振動部分の窪みの内部に密着をしている、NIメッキ層を除去しているのを示している。
図30(h)に示しているのは、枠付凹形状水晶blankの形状でも、水晶基板の振動部分の窪みの内部に、厚さが20μmのNIメッキ層を形成した水晶基板を、両面研磨盤を使用して上下から研磨加工を行なっても、水晶基板の振動部分の窪みの内部に、厚さが20μmのNIメッキ層を充填した水晶基板は、上下からの圧力の相違の影響により、水晶基板は撓むこともなく、極限まで薄くて、極く薄い平板形状をした振動部分を所持している、枠付凹形状平板水晶blankを研磨加工することが出来ることを発明・発見した。
【
図31】
図31(a)に示しているのは、外径が5.08mmで、厚さが80μmの円形形状の水晶基板を示している。
図31(b)に示しているのは、
図31(a)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmで、深さが70μmの振動部分の窪みをエッチング加工にて形成をして、振動部分の厚さが10μmの枠付凹形状水晶blankを形成したのを示している。
図31(c)に示しているのは、
図31(b)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmの振動部分の表面上に、NIの蒸着層を形成している。このNIの蒸着層に印加をするための、横巾が0.2μmのリード線も、NIの蒸着層を形成するとき一緒に形成をしている。けれども、この横巾が0.2μmのNIの蒸着層に印加をするリード線は、図中省略をしているのを示している。
図31(d)に示しているのは、
図31(c)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmの振動部分の表面上に、NIの蒸着層を形成した表面上に、厚さが30μmのNIメッキ層を形成しているのを示している。
図31(e)に示しているのは、
図31(d)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmの振動部分の表面上に、厚さが30μmのNIの蒸着層を形成した水晶基板を、両面研磨盤を使用して上下から圧力をかけて研磨加工を行なっているのを示している。
図31(f)に示しているのは、
図31(e)にて説明をした、両面研磨盤を使用して上下から圧力をかけて、研磨加工を行なっているときの上下からの圧力分布図を示している。この圧力分布図からは、水晶基板は上下からの圧力の相違により撓みの発生を防止することが出来たことを示している。
図31(g)に示しているのは、
図31(f)にて説明をした、両面研磨盤にて研磨加工をした、水晶基板の振動部分の表面上に形成をしている、NIメッキ層を王水、又はNIメッキ層を形成する手段とは、全く逆の加工手段を使用して、水晶基板の振動部分の窪みの内部に密着をしている、NIメッキ層を除去しているのを示している。
図31(h)に示しているのは、枠付凹形状水晶blankの形状でも、水晶基板の振動部分の窪みの内部に、厚さが30μmのNIメッキ層を形成した水晶基板を、両面研磨盤を使用して上下から研磨加工を行なっても、水晶基板の振動部分の窪みの内部に、厚さが30μmのNIメッキ層を充填した水晶基板は、上下からの圧力の相違の影響により、水晶基板は撓むこともなく、極限まで薄くて、極く薄い平板形状をした振動部分を所持している、枠付凹形状平板水晶blankを研磨加工することが出来ることを発明・発見した。
【
図32】
図32(a)に示しているのは、外径が5.08mmで、厚さが80μmの円形形状の水晶基板を示している。
図32(b)に示しているのは、
図32(a)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmで、深さが70μmの振動部分の窪みをエッチング加工にて形成をして、振動部分の厚さが10μmの枠付凹形状水晶blankを形成したのを示している。
図32(c)に示しているのは、
図32(b)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmの振動部分の表面上に、NIの蒸着層を形成している。このNIの蒸着層に印加をするための、横巾が0.2μmのリード線も、NIの蒸着層を形成するとき一緒に形成をしている。けれども、この横巾が0.2μmのNIの蒸着層に印加をするリード線は、図中省略をしているのを示している。
図32(d)に示しているのは、
図32(c)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmの振動部分の表面上に、NIの蒸着層を形成した表面上に、厚さが50μmのNIメッキ層を形成しているのを示している。
図32(e)に示しているのは、
図32(d)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmの振動部分の表面上に、厚さが50μmのNIの蒸着層を形成した水晶基板を、両面研磨盤を使用して上下から圧力をかけて研磨加工を行なっているのを示している。
図32(f)に示しているのは、
図32(e)にて説明をした、両面研磨盤を使用して上下から圧力をかけて、研磨加工を行なっているときの上下からの圧力分布図を示している。この圧力分布図からは、水晶基板は上下からの圧力の相違により撓みの発生を防止することが出来たことを示している。
図32(g)に示しているのは、
図32(f)にて説明をした、両面研磨盤にて研磨加工をした、水晶基板の振動部分の表面上に形成をしている、NIメッキ層を王水、又はNIメッキ層を形成する手段とは、全く逆の加工手段を使用して、水晶基板の振動部分の窪みの内部に密着をしている、NIメッキ層を除去しているのを示している。図 (h)に示しているのは、枠付凹形状水晶blankの形状でも、水晶基板の振動部分の窪みの内部に、厚さが50μmのNIメッキ層を形成した水晶基板を、両面研磨盤を使用して上下から研磨加工を行なっても、水晶基板の振動部分の窪みの内部に、厚さが50μmのNIメッキ層を充填した水晶基板は、上下からの圧力の相違の影響により、水晶基板は撓むこともなく、極限まで薄くて、極く薄い平板形状をした振動部分を所持している、枠付凹形状平板水晶blankを研磨加工することが出来ることを発明・発見した。
【
図33】
図33(a)に示しているのは、外径が5.08mmで、厚さが80μmの円形形状の水晶基板を示している。
図33(b)に示しているのは、
図33(a)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmで、深さが70μmの振動部分の窪みをエッチング加工にて形成をして、振動部分の厚さが10μmの枠付凹形状水晶blankを形成したのを示している。
図33(c)に示しているのは、
図33(b)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmの振動部分の表面上に、NIの蒸着層を形成している。このNIの蒸着層に印加をするための、横巾が0.2μmのリード線も、NIの蒸着層を形成するとき一緒に形成をしている。けれども、この横巾が0.2μmのNIの蒸着層に印加をするリード線は、図中省略をしているのを示している。
図33(d)に示しているのは、
図33(c)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmの振動部分の表面上に、NIの蒸着層を形成した表面上に、厚さが70μmのNIメッキ層を形成しているのを示している。
図33(e)に示しているのは、
図33(d)にて説明をした、水晶基板の中心部分に内径が2.0mmの振動部分の表面上に、厚さが70μmのNIの蒸着層を形成した水晶基板を、両面研磨盤を使用して上下から圧力をかけて研磨加工を行なっているのを示している。
図33(f)に示しているのは、
図33(e)にて説明をした、両面研磨盤を使用して上下から圧力をかけて、研磨加工を行なっているときの上下からの圧力分布図を示している。この圧力分布図からは、水晶基板は上下からの圧力の相違により撓みの発生を防止することが出来たことを示している。
図33(g)に示しているのは、
図33(f)にて説明をした、両面研磨盤にて研磨加工をした、水晶基板の振動部分の表面上に形成をしている、NIメッキ層を王水、又はNIメッキ層を形成する手段とは、全く逆の加工手段を使用して、水晶基板の振動部分の窪みの内部に密着をしている、NIメッキ層を除去しているのを示している。
図33(h)に示しているのは、枠付凹形状水晶blankの形状でも、水晶基板の振動部分の窪みの内部に、厚さが70μmのNIメッキ層を形成した水晶基板を、両面研磨盤を使用して上下から研磨加工を行なっても、水晶基板の振動部分の窪みの内部に、厚さが70μmのNIメッキ層を充填した水晶基板は、上下からの圧力の相違の影響により、水晶基板は撓むこともなく、極限まで薄くて、極く薄い平板形状をした振動部分を所持している、枠付凹形状平板水晶blankを研磨加工することが出来ることを発明・発見した。
【発明を実施するための形態】
【実施例0052】
逆メサ水晶blankの形状は、裏面側の、片面側は平面形状で、表面側は、凹形状部分をしている、この表面側の、凹形状部分の表面上に、金属のメッキ層を形成した、逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)(以下、略して、逆メサ水晶blank(6)とする)を、、両面研磨盤を使用して上定盤と下定盤とで挟んで、上下から圧力をかけて研磨加工をする、前記水晶基板の、表面側の、凹形状部分の金属のメッキ層の、厚さを50μmの厚さとすることにより、、上下から圧力をかけて研磨加工をしても、水晶基板の凹形状部分が、裏面側の平面側の上方向に逃げて撓むのを防止することが出来る、前記方法を用いて、凹-凸形状部分を1nm(0.001μm)の厚さの、逆メサ水晶blank(6)を形成することが出来ることを実施例1とする。
逆メサ水晶blank(6)、又は逆メサ水晶blank(7)(以下、略して、逆メサ水晶blank(6)とする)を、、成型容器(2)と、、成型容器(3)との中間に出来ている、、1個、1個、個別の、空間の内部に入れて、全く束縛をされずに、上下、左右から固定をすることなく、、逆メサ水晶blank(6)は、資料(1)、参照、無電界メッキは化学反応にてメッキが析出をする、このメッキ液の内部にて、逆メサ水晶blank(6)は、一切固定がされていなくて、宇宙遊泳をしているように、上下方向、左右方向に、、自由に動くことが出来る、けれども、逆メサ水晶blank(6)は、無電界メッキ液の内部に於いては、逆メサ水晶blank(6)は、固定がされているような状態にて、無電界メッキ液の内部に浸漬をして、無電界メッキをすることにより、、常に、上方向を向いている、逆メサ水晶blank(6)の表面上だけに、クローム(Cr)金属の蒸着層を形成した表面上に、ニッケル(Ni)メッキ層を、均一の膜厚で、斑が発生をすることなく、多量に、均一の製品を、多量の枚数を、無電界メッキ加工が出来る、逆メサ水晶blan(6)を、多量に形成することが出来ることを実施例2とする。